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  • 简介:摘要: 激光测距仪是利用激光器来对距离进行准确测量的仪器。相位式激光测距仪工作时会向目标发射一束准直光,由感光元件接收目标漫反射回的光,计算准直光从发射到接收的时间,从而算出从观测者到目标的距离。本文利用相位式测距原理的激光测距仪,在无合作目标测距时,采用可见激光进行瞄准,这对激光光斑有非常高的要求,激光的准直程度是指光斑在被测目标上的大小,这直接影响到测距精度和测程,所以,激光测距的发射光学系统设计至关重要,解决这个问题对提高无合作目标的测程和精度都是十分有益的。

  • 标签: 无合作目标 激光 相位测距 激光准直
  • 简介:根据多光谱相机技术指标要求,讨论了空间多光谱相机的光学设计。采用准远心的离轴三反式结构满足测绘用多光谱相机的低畸变要求。考虑加工、装调与检测等因素,将次镜设计成球面,提高了设计的可靠性。优化完成的设计结果相对畸变小于0.012%,成像质量良好,全视场各谱段MTF在Nyquist频率下优于0.75。加工、装调后的系统静态传函测试结果高于0.2的系统技术指标要求。

  • 标签: 光学设计 多光谱相机 离轴三反系统 传递函数
  • 简介:主要介绍了激光变焦扩束系统设计方法。以高斯光束的准直原理为基础,采用一个倒置的望远系统建立系统物理模型和微分方程,分析得到系统中变倍补偿组件的运动轨迹。然后以二组元变焦系统为例,在理想光学系统的基本目标参数上加入具体的光学参数,并利用软件优化校正像差,设计得到了一种结构紧凑,光束准直性好且成本较为低廉的变焦扩束光学系统

  • 标签: 光学设计 变焦距系统 准直 像差 校正
  • 简介:O435.12005031632多曲面反射体的计算机辅助设计及优化=Automaticde-signandoptimizationofsegmentedfreeformreflector[刊,中]/杨波(北京理工大学光电工程系.北京(100081)),刘一超…∥光子学报.-2004,33(8).-970-973研究了自由曲面反射式照明系统设计理论和方法。根据反射器的尺寸、位置以及配光要求按点光源设计得到曲面型值点初始坐标后,将双三次B样条曲面引入照明系

  • 标签: 光学传递函数 成像系统 几何光学 光学系统 光子学 点扩展函数
  • 简介:摘要:在科技的不断发展和进步下,空间遥感测绘技术在多个领域中应用,诸如环境保护、气象学等。光学系统作为空间遥感测绘的核心组件,研究提升其性能水平的设计流程与方法,不仅可以促进空间遥感图像分辨率的提升,也能增强地物信息提取的准确性和图像质量。因此,应该对空间遥感测绘光学系统设计重点研究,在明确空间遥感测绘光学系统设计特点、原则的基础上,深入剖析光学系统设计的流程与方法。

  • 标签: 空间遥感测绘 光学系统 设计
  • 简介:针对透雾连续变焦光学系统的特点,介绍了一种大口径、长焦距、透雾连续变焦光学系统的结构形式选择、系统中各组分相对孔径及初始结构的选取、像差平衡的方法。运用该方法设计的应用于某光电探测设备可见光通道的透雾连续变焦光学系统具有像质好、结构合理、加工装调的工艺性好等优点。

  • 标签: 透雾 连续变焦光学系统 结构形式 像差平衡 像质
  • 简介:为了辅助静脉穿刺及相关的医疗操作,设计了一款基于投影式头戴显示器(HMPD)的静脉显像系统,其光学系统由近红外成像系统和穿透型HMPD构成。利用光学设计软件ZEMAX优化设计近红外成像系统,使其具有F/2.6的大数值孔径,有利于弱反射红外光的收集成像。穿透型HMPD采用与近红外成像系统相同的光学结构,有利于简化系统的加工装调。设计结果表明,近红外成像系统成像质量优异,分辨率达到QXGA(2048×1536)。穿透型HMPD具有18mm的大出瞳直径及25mm的大出瞳距离,场曲小于0.03D,畸变小于0.32%,达到QXGA分辨率显示模式。与现行的静脉显像系统相比,本显像系统结构简单紧凑、佩戴舒适,且具有超高分辨率,是一款适用于辅助医疗的目视系统

  • 标签: 静脉显像 投影式头戴显示器 光学设计
  • 简介:根据校靶镜的检定需求,在传统检定装置的基础上,研究了一种新型的校靶镜检定装置,可针对不同口径的校靶镜进行检定,扩展了检定范围。运用ZEMAX软件设计可调焦平行光管,可在焦距500-1000mm范围内实现连续变焦。设计过程中对可调焦平行光管结构进行分析,在0.707带对F光和C光校正了色差,获得了较好的像质。同时运用MATLAB软件拟合该变焦距光学系统的凸轮曲线。所设计的可调焦平行光管其光学传递函数在截止频率为33lp/mm时可达到0.3~0.5,成像质量良好,符合使用要求。

  • 标签: 校靶镜 可调焦平行光管 变焦系统 色差 凸轮曲线
  • 简介:为了解决空间相机高分辨率与大视场的难题,在共轴三反的基础上,通过对以往离轴三反系统改进设计,提出了一种长焦距、大视场、大相对孔径无中心遮拦的离轴三反系统设计方法,并利用ZEMAX软件设计了一种焦距为1200mm,视场角11°×3°,相对孔径F/4,工作谱段在0.4~2.5μm的光学系统,该系统在全视场空间频率50lp/mm处,MTF均值大于0.42,接近衍射极限,弥散斑直径RMS值小于10μm,表明其具有良好的成像质量。

  • 标签: 光学系统 离轴三反 非球面 视场离轴
  • 简介:LED作为照明光源在现代光电仪器中得到广泛应用,光能利用效率与光学系统形式密切相关。针对将大发散角LED的光高效会聚到光纤接收端面的需求,提出了一种椭球面和聚光透镜组合光学系统设计的思路。推导了椭球面几何参数、聚光透镜高斯参数等的计算公式,讨论了此类光学系统设计必须满足的约束条件。实例验证了设计方法的可行性。

  • 标签: LED 光学系统 光纤 照明
  • 简介:设计了一种红外三档变焦光学系统系统工作波段为中波3.7~4.8μm,焦距为40/60/240mm,6×变倍比,具有100%冷光阑效率,加入2倍镜后,焦距为80/120/480mm。对系统进行了光学设计、传递函数分析、机械设计等分析,带增倍镜的红外三档变焦光学系统具有像质好、变焦速度快、结构紧凑的特点,可在红外成像系统中得到广泛应用。

  • 标签: 光学设计 红外变焦光学系统 冷光阑 增倍镜
  • 简介:提出了一种改善激光投线仪光束均匀性的新方法,该方法运用几何光线追迹的原理,对激光束通过带孔柱透镜的光路进行了计算,模拟了柱透镜内孔在不同大小、形状、透镜介质折射率等参数下的光束远场能量分布,获得了能量分布均匀的远场激光线。

  • 标签: 高斯激光束 光线追迹 带孔柱透镜 线激光
  • 简介:宽波段红外成像技术可以获取丰富的波段信息,在目标识别和频谱分析中具有独特的优势。设计了一种1.3-5μm宽波段短中波红外光学系统,该光学系统采用二次成像设计,包括7块透镜和2片反射镜,其中使用了2片硅非球面和1片硒化锌基底衍射面用以校正像差和色差。利用光学设计软件给出了系统光学参数和二维外形结构图,并且对其像质和冷反射进行了系统分析。该系统可以实现在工作波段1.3-5μm宽波段中成像,其F数为2,满足100%冷光阑效率。该系统结构紧凑,像质较好,能够实现宽波段成像要求。

  • 标签: 光学设计 红外成像 宽波段 衍射 冷反射
  • 简介:摘要:短波红外波段处于大气窗口波段,具有较高的透过率,在遥感成像、生物检测、微光成像、光谱分析等领域具有广泛的应用。为提高短波红外光学系统的光能收集能力,对大相对口径光学系统进行了研究。通过分析短波红外成像的原理及设计方法,最终实现了200mm焦距,1:2相对孔径,对角为4.4°的光学系统设计。该系统在传递函数为33线对时接近衍射极限,90%能量集中度半径小于2个像元尺寸,弥散斑RMS小于像元大小。采用蒙特卡洛方法对该系统进行了公差分析,在给定中等精度公差下,系统满足组装和加工公差性能。

  • 标签: 短波红外 大相对孔径 成像系统
  • 简介:基于斯特林制冷式4×288元光伏型碲镉汞二维探测器,根据红外扫描成像系统原理,设计了一个扫描型长波红外连续变焦光学系统。根据系统指标要求对光学指标进行分解计算及光学优化设计得到系统光学参数和外形结构图,并对扫描光学系统的冷反射进行分析优化。该光学系统采用三次成像的结构,由变焦望远镜组、扫描摆镜、中继镜组、成像镜组4部分组成,包含9片透镜和2片反射镜。为了降低校正色差成本,系统使用了硫系玻璃镜片。光学仿真结果表明:系统在耐奎斯特频率处的全视场光学传递函数大于0.35,全视场畸变小于2%。最后,对系统进行了成像实验验证,结果表明:该系统可以实现30.8-154mm范围内连续变焦,变焦过程中目标景物清晰,细节分辨率高,无冷反射现象出现,该系统具有分辨率高、热灵敏度高、像质清晰等特点。

  • 标签: 红外扫描系统 连续变焦 冷反射 三次成像
  • 简介:摘 要:全景相机用鱼眼镜头光学系统通常采用的是f-θ畸变模型设计,中心视场和边缘视场的成等距投影成像关系。文中介绍了一种采用全玻璃镜片构成,通过消像差和控制不同温度场下焦点漂移设计鱼眼镜头光学系统,实现了镜头185°超广角,f-θ低畸变能更好地对边缘视场目标信息的提取。系统总长小于35mm,芯片像素为2 592 × 1 944 ,像元尺寸为2.0 μm × 2.0 μm,芯片所对应的空间频率为250 lp/mm,边缘视场MTF值在0.3以上,具有良好的成像品质。

  • 标签: 全景相机 鱼眼镜头 低畸变 光学系统
  • 简介:在共形光学系统中,椭球形整流罩打破了球形整流罩的旋转对称性,引入了随目标视场变化而变化的动态像差。共形光学设计的主要任务就是消除或者减小椭球形整流罩引入的动态像差,使共形光学系统的成像质量满足使用要求。设计了基于反向旋转位相板的共形光学系统,利用一对反向旋转位相板的反向旋转对目标视场进行动态扫描,利用固定校正器、衍射元件和泽尼克位相板校正了椭球形整流罩引入的动态像差。成像系统采用二次成像的透射式结构,实现了冷光阑效率100%。结果表明:该方法不仅有别于传统扫描方式,而且有效地消除了大长径比的共形光学系统的动态像差。

  • 标签: 反向旋转位相板 整流罩 共形光学 光学设计